多组分耦合反应模型在含铌铁水渣金反应中的应用研究

发布时间：2023-03-16 19:40

　　我国铌资源丰富，包头白云鄂博矿是多金属共生矿，占有全国约95%的铌资源储备量，但由于其资源共生关系复杂且含铌矿中铌品位低，造成我国在开发、利用该矿产资源时存在诸多的困难。含铌铁水含有丰富的铌资源，为高效合理的利用这部分铌资源，我国科研工作者进行了大量的实验和工艺研究，并取得了一定的进展。含铌铁水冶炼过程中所涉及的渣-金反应体系包含多个反应，这些反应同时发生，互相耦合、影响，使得反应体系变得十分复杂。 本文从多组分耦合反应模型基本思想出发，建立铌氧化物直接合金化模型；将含铌铁水底吹氧气传氧模型与多组分耦合反应模型结合，建立中频电炉底吹氧气脱硅保铌模型，采用C++语言进行编译，利用模型分别对铌渣直接合金化实验以及含铌铁水底吹氧气脱硅保铌实验进行数值模拟，将多组分耦合反应模型应用到含铌铁水的渣-金反应过程中，对含铌铁水渣-金反应动力学过程进行描述。 通过模型的计算，得出的结论如下： （1）铌氧化物直接合金化过程的数学模型以及含铌铁水底吹氧气进行脱硅保铌实验的数学模型适用于含铌铁水冶炼的渣-金反应动力学过程。 （2）用铌渣直接作为添加剂进行合金化过程中，钢液中初始[Si]含量及渣中(%FeO)...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
绪论
1 文献综述
    1.1 课题背景
    1.2 研究主要内容及意义
    1.3 铌的氧化动力学
        1.3.1 含铌铁水的选择性氧化
        1.3.2 含铌铁水提铌工艺及实验
        1.3.3 含铌铁水中铌氧化的动力学研究进展
    1.4 铌的还原动力学
        1.4.1 铌氧化物直接合金化
        1.4.2 铌氧化物还原动力学研究进展
    1.5 渣-金反应动力学模型
        1.5.1 渣-金反应动力学机理模型
        1.5.2 耦合反应动力学模型
2 铌氧化物直接合金化渣金反应过程的数值模拟
    2.1 铌氧化物直接合金化模型的建立
        2.1.1 模型的基本假设
        2.1.2 数学模型的建立
        2.1.3 模型参数的选择与计算
    2.2 模型的验证
        2.2.1 铌渣直接合金化实验及实验结果[16]
        2.2.2 模型初始条件和参数一览
        2.2.3 模型计算结果和实验结果的对比分析
        2.2.4 不同实验条件对铌氧化物还原速率的影响
    2.3 模型的应用
    2.4 小结
3 中频电炉底吹氧气脱硅保铌数值模拟
    3.1 底吹氧气脱硅保铌实验
    3.2 底吹氧气脱硅保铌模型概述
    3.3 传氧模型的建立
        3.3.1 数学模型
        3.3.2 模型中主要参数的处理
    3.4 不加渣底吹氧气脱硅保铌实验数值模拟
        3.4.1 数学模型
        3.4.2 模型参数的确定
        3.4.3 不加渣底吹氧气脱硅保铌实验及结果概况
        3.4.4 不加渣底吹氧气脱硅保铌模型计算结果和实验结果的对比分析
    3.5 加渣底吹氧气脱硅保铌实验数值模拟
        3.5.1 数学模型
        3.5.2 加渣底吹氧气脱硅保铌实验
        3.5.3 加渣底吹氧气脱硅保铌模型计算结果和实验结果的对比分析
    3.6 小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3763196